CN114808779A - 一种具有主动调谐风荷载功能的双层错位多孔式声屏障装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有主动调谐风荷载功能的双层错位多孔式声屏障装置，属于桥梁抗风减风压领域。包括声屏障斜支撑、声屏障水平支撑、水平钢挑梁、声屏障基础、王字形钢立柱、防撞橡胶垫、风速传感器、电动伸缩杆、吸声材料板、钢挡板以及智能开关；在水平钢挑梁上设置有声屏障基础；每侧的所述声屏障基础上设置有两根王字形钢立柱；两根王字形钢立柱之间设置有吸声材料板，王字形钢立柱上还设置有钢挡板，钢挡板顶面托住所述吸声材料板；电动伸缩杆固定在王字形钢立柱的内侧凹槽上；风速传感器和智能开关固定在两根王字形钢立柱之间的声屏障基础上；吸声材料板上设置有多排间隔设置的圆孔或圆孔与半圆孔的组合。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于重载铁路的具有主动调谐风荷载功能的双层错位多孔式声屏障装置，属于桥梁抗风减风压领域。
背景技术
随着社会的不断发展，我国交通量急剧增加，铁路桥梁数量也日益增多。在铁路快速发展的同时，有时不得不跨越市民居住区。便也带来了严重的噪音污染问题。声屏障是减少铁路噪音污染的重要设施，可以有效降低列车通过时对周围环境的噪音影响，目前在铁路沿线已得到了广泛的应用。
传统声屏障往往仅考虑降噪进行设计，并且连接在主梁翼缘上，形成大悬臂结构。同时风屏障会将自身受到的重力、风荷载以及列车通过时产生的气动力传递至主梁翼缘，严重威胁着铁路桥梁结构的抗风安全。其次，桥梁相对于地面高度较大，桥面处风速较大，加大了对桥上声屏障抗风要求，影响着桥上行车的安全性。尤其在风压较大的地区经常有声屏障不稳定甚至发生倾覆现象。而事故后的抢修，交通的中断也造成了大量人力、物力、财力的浪费。因此，合理确定防风设计标准以及设置配套的安全设施，显得紧迫而必要，具有重要的现实意义。本发明是一种用于重载铁路的具有主动调谐风荷载功能的双层错位多孔式声屏障装置，能够在其降噪效果不降低的前提下，当承受较大风压力时，尽可能减小迎风面积，降低风载，更有利于桥梁和屏障自身结构安全。
发明内容
基于上述缺陷，本发明提出了一种具有主动调谐风荷载功能的双层错位多孔式声屏障装置，用于重载铁路，用以解决在高风压地区提高声屏障抗倾覆能力，延长其使用寿命，预防交通事故问题。
为解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案：
一种具有主动调谐风荷载功能的双层错位多孔式声屏障装置，用于重载铁路，所述声屏障装置布置在铁路桥梁轨道两侧，包括声屏障斜支撑、声屏障水平支撑、水平钢挑梁、L型钢、声屏障基础、王字形钢立柱、防撞橡胶垫、风速传感器、电动伸缩杆、吸声材料板、钢挡板以及智能开关；
声屏障水平支撑、水平钢挑梁、L型钢通过螺栓连接在主梁上，声屏障水平支撑和水平钢挑梁间通过螺栓连接为一体；下方的声屏障斜支撑与水平钢挑梁焊接，上方的声屏障斜支撑两端分别与水平钢挑梁以及L型钢焊接；在主梁两侧翼缘以及L型钢上预留预应力钢筋孔道，安装有预应力钢筋，其张拉后通过预应力锚索锚固；
在水平钢挑梁上设置有声屏障基础；
每侧的所述声屏障基础上设置有两根王字形钢立柱；
两根王字形钢立柱之间设置有吸声材料板，吸声材料板为内外两层，分别设置在王字形钢立柱的内、外侧凹槽内；每层的吸声材料板为多块，每块吸声材料板均镶嵌有不锈钢框架；每块吸声材料板下方均设置有防撞橡胶垫；
所述王字形钢立柱上还设置有钢挡板，钢挡板底部距离声屏障基础一定位置处，其顶面托住所述吸声材料板；
所述电动伸缩杆固定在王字形钢立柱的内侧凹槽上，用于控制内层的吸声材料板的升降；电动伸缩杆上部与内层吸声材料板底部的防撞橡胶垫接触；
所述风速传感器和智能开关固定在两根王字形钢立柱之间的声屏障基础上；
电源预埋在声屏障基础中；电动伸缩杆与布置在声屏障基础上的风速传感器以及智能开关串联，并通过电线与电源连接；所述吸声材料板上设置有多排间隔设置的圆孔或圆孔与半圆孔的组合。
进一步地，所述钢挡板通过螺栓组固定在王字形钢立柱上，并距离声屏障基础10cm处。
进一步地，所述声屏障为双层吸声材料板，其重量较大，故设有加固措施。
进一步地，所述王字形钢立柱顶端设置有橡胶柱帽。
进一步地，所述王字形钢立柱顺桥向左右两侧相应位置预留有安装孔，其内部表面涂有聚四氟乙烯层，用以减小吸声材料板与王字形钢立柱之间的摩擦阻力；所述王字形钢立柱高2.5m，截面长30cm，宽25cm，腹板厚度3cm，翼缘厚度1cm，其通过地脚螺栓固定在声屏障基础上。
进一步地，所述钢挡板为口字形，厚度为1cm，内部尺寸由王字形钢立柱尺寸确定，并由螺栓组固定在王字形钢立柱上；所述钢挡板是吸声材料板的限位装置，用于限制吸声材料板的竖向移位。
进一步地，所述电源为交流电；所述电线为铜线外侧包裹有耐磨、耐腐蚀的胶皮；所述王字形钢立柱、不锈钢框架、电动伸缩杆、钢挡板的材质均为不锈钢，表面进行防腐蚀处理，增加结构的耐久性。
进一步地，内外两层的吸声材料板均为上下三排，每个吸声材料板尺寸为长2m，宽80cm，厚10cm；其中，部分吸声材料板有两排上下间隔20cm的圆孔，每排有7个圆孔，圆孔孔径为20cm，相邻两圆孔圆心间距离为25cm，两排圆孔分别与吸声材料板的上下边缘间隔10cm，与吸声材料板的左右边缘间隔30cm；另一部分吸声材料板则由一排圆孔和一排半圆孔构成，包括外层的最底层吸声材料板以及内层的最顶部吸声材料板，其中，外层的最底层吸声材料板上的半圆孔在圆孔下部，而内层的最顶部吸声材料板上的半圆孔在圆孔上部。
进一步地，所述吸声材料板均由离心玻璃棉毡或类似的声学填料以及其他隔声材料复合制成。
进一步地，内外两层吸声材料板的错位距离以及开孔上下排距可根据吸声材料板上的开孔孔径确定；此外，声屏障所受风压大小计算公式为：
式中P为风压，kN/m2；v为风速，m/s。
其控制原理为：当声屏障基础上的风速传感器检测到风速超过5m/s，即4级风限值时，智能开关接通电源，控制电动伸缩杆缩短5cm后关闭电源，内侧的吸声材料板和防撞橡胶垫受重力随电动伸缩杆向下运动5cm后停止，此时内外两层吸声材料板的圆孔部分重合；当风速传感器检测到风速超过14m/s，即7级风限值时，智能开关接通电源，控制电动伸缩杆再缩短5cm后关闭电源，此时内外两层吸声材料板的圆孔重合部分增大；当风速传感器检测到风速超过20m/s，即9级风限值时，智能开关接通电源，使电动伸缩杆再缩短10cm，至钢挡板处固定，此时内外两层吸声材料板的圆孔全部重合，孔道为开合状态，同时声屏障整体高度降低，其迎风面积大大降低，致使结构承受的风荷载也降低，进而降低了结构因为风压过大而损坏倾覆的概率，大大提高结构的稳定性；
当风速传感器检测到风速低于各个限值时，智能开关接通电源，控制电动伸缩杆伸长相应长度，将内层吸声材料板顶起，带动吸声材料板和防撞橡胶垫向上运动；当一共运动了20cm，即圆孔直径时，此时内外两层吸声材料板的圆孔刚好完全错位，孔道为闭合状态，声屏障继续工作，降低噪音。
进一步地，所述内外两层吸声材料板的圆孔完全重合时，孔道面积占声屏障总面积约为40％，即本发明最大减小40％风压力。可根据实际情况调整孔道大小，改变其减小风压力程度。
相对于现有技术，本发明具有如下技术效果：
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：布置在基础上的风速传感器检测到风速超过限值时，智能开关接通电源，控制电动伸缩杆缩短相应长度并带动内侧吸声材料板运动到对应位置。当吸声材料板运动到钢挡板位置，此时内外双层吸声材料板孔道全部重合，声屏障装置的迎风面积大大降低，致使结构承受的风荷载也降低，进而降低了结构因为风压过大而损坏倾覆的概率，大大的提高了结构的稳定性。本发明可分级逐步减少迎风面积，在根据实际情况降低风压的同时，部分声屏障仍可继续工作。当风速传感器检测风速低于限值时，接通电源，使电动伸缩杆伸长带动内侧吸声材料板运动一个孔径的距离，此时内外两层吸声材料板圆孔刚好完全错位，孔道全部闭合状态。声屏障继续工作，降低噪音。吸声材料板镶嵌在不锈钢框架内部，不锈钢框架对材料板起到了保护作用，可增加其使用寿命。
附图说明
图1是本发明的一种具有主动调谐风荷载功能的双层错位多孔式声屏障装置的正视图；
图2是本发明的一种具有主动调谐风荷载功能的双层错位多孔式声屏障装置的俯视图；
图3是本发明的一种具有主动调谐风荷载功能的双层错位多孔式声屏障装置的侧视图；
图4是本发明的双层声屏障构造图；
图5是本发明风速大时双层声屏障工作正视图；
图6是本发明风速大时双层声屏障工作侧视图；
图7是本发明装置正常工作的局部构造侧视图；
图8是本发明的一种具有主动调谐风荷载功能的双层错位多孔式声屏障装置局部构造示意图；
图中：1、2、3、26、27、28-吸声材料板；4、10-钢挡板；5、9-电动伸缩杆；6-风速传感器；7、8-王字形钢立柱；11-螺栓组一；12-防撞橡胶垫；13-不锈钢框架；14-聚四氟乙烯层；15-电线；16-螺栓组二；17-螺栓组三；18-螺栓组四；19-声屏障基础；20-水平钢挑梁；21-声屏障水平支撑；22-声屏障斜支撑；23-主梁；24-橡胶柱帽；25-电源；29-智能开关；30-钢板；31-道砟；32-L型钢；33-枕木；34-预应力钢筋；35-预应力锚索。
具体实施方式
下面结合附图1-7对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
如图1-7所示，一种具有主动调谐风荷载功能的双层错位多孔式声屏障装置，用于重载铁路，声屏障装置布置在铁路桥梁轨道两侧，包括声屏障斜支撑22、声屏障水平支撑21、水平钢挑梁20、声屏障基础19、王字形钢立柱7、8、防撞橡胶垫12、风速传感器6、电动伸缩杆5、9、吸声材料板1、2、3、26、27、28、钢挡板4、10以及智能开关29。声屏障水平支撑21、水平钢挑梁20以及L型钢32通过螺栓连接在主梁23上，水平钢挑梁20外侧还设置有声屏障斜支撑22。轨道两侧的L型钢32以及主梁两侧翼缘间分别通过预应力锚索35锚固有预应力钢筋34。在水平钢挑梁20上设置有声屏障基础19。
每侧的声屏障基础19上设置有两根王字形钢立柱7、8。王字形钢立柱7、8顶端设置有橡胶柱帽24。王字形钢立柱7、8顺桥向左右两侧相应位置预留有安装孔，其内部表面涂有聚四氟乙烯层14，用以减小吸声材料板1、2、3、26、27、28与王字形钢立柱7、8之间的摩擦阻力。王字形钢立柱7、8高2.5m，截面长30cm，宽25cm，腹板厚度3cm，翼缘厚度1cm，其通过地脚螺栓固定在声屏障基础19上。两根王字形钢立柱7、8之间设置有吸声材料板1、2、3、26、27、28，吸声材料板1、2、3、26、27、28为内外两层，分别设置在王字形钢立柱7、8的内、外侧凹槽内。每层的吸声材料板1、2、3、26、27、28为多块，每块吸声材料板1、2、3、26、27、28均镶嵌有不锈钢框架13。每块吸声材料板下方均设置有防撞橡胶垫12。吸声材料板均由离心玻璃棉毡或类似的声学填料以及其他隔声材料复合制成。王字形钢立柱7、8上还设置有钢挡板4、10，钢挡板4、10底部距离声屏障基础19一定位置处，其顶面托住吸声材料板1、2、3、26、27、28。钢挡板4、10通过螺栓组固定在王字形钢立柱7、8上，并距离声屏障基础19在10cm处。钢挡板4、10为口字形，厚度为1cm，内部尺寸由王字形钢立柱7、8尺寸确定，并由螺栓组固定在王字形钢立柱7、8上。钢挡板是吸声材料板的限位装置，用于限制吸声材料板的竖向移位。电动伸缩杆5、9固定在王字形钢立柱7、8的内侧凹槽上，用于控制内层的吸声材料板的升降。电动伸缩杆5、9上部与内层吸声材料板底部的防撞橡胶垫12接触。风速传感器6和智能开关29固定在两根王字形钢立柱7、8之间的声屏障基础19上。
电源25预埋在声屏障基础19中。电源25为交流电。电线15为铜线外侧包裹有耐磨、耐腐蚀的胶皮。王字形钢立柱7、8、不锈钢框架13、电动伸缩杆5、9、钢挡板4、10的材质均为不锈钢，表面进行防腐蚀处理，增加结构的耐久性。电动伸缩杆5、9与布置在声屏障基础19上的风速传感器6以及智能开关29串联，并通过电线15与电源25连接。吸声材料板1、2、3、26、27、28上设置有多排间隔设置的圆孔或圆孔与半圆孔的组合。
本实施例中，内外两层的吸声材料板1、2、3、26、27、28均为上下三排，每个吸声材料板1、2、3、26、27、28尺寸为长2m，宽80cm，厚10cm。其中，部分吸声材料板1、2、27、28有两排上下间隔20cm的圆孔，每排有7个圆孔，圆孔孔径为20cm，相邻两圆孔圆心间距离为25cm，两排圆孔分别与吸声材料板的上下边缘间隔10cm，与吸声材料板的左右边缘间隔30cm。另一部分吸声材料板3、26则由一排圆孔和一排半圆孔构成，包括外层的最底层吸声材料板3以及内层的最顶部吸声材料板26，其中，外层的最底层吸声材料板3上的半圆孔在圆孔下部，而内层的最顶部吸声材料板26上的半圆孔在圆孔上部。
本实施例中，内外两层吸声材料板的错位距离以及开孔上下排距可根据吸声材料板上的开孔孔径确定。此外，声屏障所受风压大小计算公式为：
式中P为风压，kN/m2；v为风速，m/s。
内外两层吸声材料板的圆孔完全重合时，孔道面积占声屏障总面积约为40％，即本发明最大减小40％风压力。可根据实际情况调整孔道大小，改变其减小风压力程度。
本发明的一种用于重载铁路的具有主动调谐风荷载功能的双层错位多孔式声屏障装置，其具体施工时，包括声屏障水平支撑21、水平钢挑梁20、L型钢32通过螺栓连接在主梁23上。声屏障水平支撑21和水平钢挑梁20间通过螺栓连接为一体。下方声屏障斜支撑22与水平钢挑梁20焊接，上方声屏障斜支撑22分别与水平钢挑梁20以及L型钢32焊接。在主梁两侧翼缘以及L型钢32上预留预应力钢筋34孔道，安装预应力钢筋34，张拉后通过预应力锚索35锚固。在主梁23上铺设道砟31并放置枕木33。在水平钢挑梁20上设置声屏障基础19，并预埋钢板30和螺栓组一11，用施工工具对声屏障基础19表面的螺栓组一11进行清理，清理掉预埋时粘上的混凝土，确保安装时与螺母紧密连接。同时如果螺栓组一11有变形、弯曲等情况，需提前进行修正。清理完成后，进行螺母安装，过程比较简单，但是需要注意用工程水平尺做好几个螺母的调平处理，确保以后安装立柱时在一个水平位置，受力均匀。在王字形钢立柱7和王字形钢立柱8顺桥向左右两侧相应位置预留安装孔，其内部表面涂有聚四氟乙烯层14。然后需要吊装人员和地面人员用相应的工程专用吊装工具，配合将王字形钢立柱7和王字形钢立柱8放入清理好的声屏障基础19面位置，待全部安放到位后，上紧螺母，过程中需要根据王字形钢立柱7和王字形钢立柱8做相应的水平调整，做好其垂直度的测量。王字形钢立柱7和王字形钢立柱8通过螺栓组一11固定在声屏障基础19上。一切固定好后，需要对连接处进行浇筑固定，确保王字形钢立柱7和王字形钢立柱8的牢固。一般都是用准备好的砂浆进行处理，把符合规格要求的砂浆灌入事先留好的声屏障基础19槽内，将王字形钢立柱7和王字形钢立柱8底座与混凝土基础面全部灌满，对表面进行磨平处理。钢挡板4和钢挡板10分别通过螺栓组三17固定在王字形钢立柱7和王字形钢立柱8上距离声屏障基础1910cm处。电动伸缩杆5和电动伸缩杆9分别通过螺栓组四18固定在王字形钢立柱7和王字形钢立柱8的内侧凹槽上。风速传感器6和智能开关29通过螺栓组二16固定在声屏障基础19上。电源25预埋在声屏障基础19中。电动伸缩杆5和电动伸缩杆9与布置在声屏障基础19上的风速传感器6以及智能开关29串联，并通过电线15与电源25连接。吸声材料板1、吸声材料板2和吸声材料板3镶嵌在不锈钢框架13中。依次将吸声材料板3、吸声材料板2、吸声材料板3和三块防撞橡胶垫12插入王字形钢立柱7和王字形钢立柱8的外侧凹槽中。同样的，依次将吸声材料板28、吸声材料板27、吸声材料板26和三块防撞橡胶垫12插入王字形钢立柱7和王字形钢立柱8的内侧凹槽中。其中吸声材料板28下方的防撞橡胶垫12与电动伸缩杆5和电动伸缩杆9的上部接触。橡胶柱帽24放置在王字形钢立柱7和王字形钢立柱8顶端。螺栓的数量、规格、间距等具体根据抗倾覆计算确定。
具体控制过程为：正常工作时，电动伸缩杆5和电动伸缩杆9为最长状态，此时外侧声屏障整体比内侧声屏障高20cm，即圆孔直径，孔道刚好错位并全部闭合。当声屏障基础19上的风速传感器6检测到风速超过5m/s，即4级风限值时，智能开关29接通电源，控制电动伸缩杆5和电动伸缩杆9缩短5cm后关闭电源，吸声材料板28、吸声材料板27、吸声材料板26和防撞橡胶垫12受重力随电动伸缩杆5和电动伸缩杆9向下运动5cm后停止，此时内外两层吸声材料板的圆孔部分重合。当风速传感器6检测到风速超过14m/s，即7级风限值时，智能开关29接通电源，控制电动伸缩杆5和电动伸缩杆9再缩短5cm后关闭电源，此时内外两层吸声材料板的圆孔重合部分增大。当风速传感器6检测到风速超过20m/s，即9级风限值时，智能开关29接通电源，使电动伸缩杆5和电动伸缩杆9再缩短10cm，至钢挡板4和钢挡板10处固定。此时如图5-6，内外两层吸声材料板的圆孔全部重合，孔道为开合状态，同时声屏障整体高度降低。其迎风面积大大降低，致使结构承受的风荷载也降低，进而降低了结构因为风压过大而损坏倾覆的概率，大大的提高了结构的稳定性。
同理当风速传感器6检测到风速低于各个限值时，智能开关29接通电源，控制电动伸缩杆5和电动伸缩杆9伸长相应长度，将内层吸声材料板顶起，带动吸声材料板28、吸声材料板27、吸声材料板26和防撞橡胶垫12向上运动。当一共运动了20cm，此时如图1-3，内外两层吸声材料板的圆孔刚好完全错位，孔道为闭合状态，声屏障继续工作，降低噪音。不锈钢框架13对材料板起到了保护作用，可增加其使用寿命。在实际工程中，内外两层声屏障错位距离以及开孔上下排距根据开孔孔径确定。
本发明在安装过程，不锈钢框架和吸声材料板尺寸可根据具体实际情况进行调整和修改，吸声材料板与王字形钢立柱咬合部位需要设置一定的间隙，具体根据使用环境和季节温度变化来确定。
上述实施例只是为了更清楚说明本发明的技术方案做出的列举，并非对本发明的限定，本领域的普通技术人员根据本领域的公知常识对本申请技术方案的变通亦均在本申请保护范围之内，总之，上述实施例仅为列举，本申请的保护范围以所附权利要求书范围为准。
Claims (10)
1.一种具有主动调谐风荷载功能的双层错位多孔式声屏障装置，用于重载铁路，所述声屏障装置布置在铁路桥梁轨道两侧，其特征在于：包括声屏障斜支撑(22)、声屏障水平支撑(21)、水平钢挑梁(20)、L型钢(32)、声屏障基础(19)、王字形钢立柱(7、8)、防撞橡胶垫(12)、风速传感器(6)、电动伸缩杆(5、9)、吸声材料板(1、2、3、26、27、28)、钢挡板(4、10)以及智能开关(29)；
声屏障水平支撑(21)、水平钢挑梁(20)、L型钢(32)通过螺栓连接在主梁(23)上，声屏障水平支撑(21)和水平钢挑梁(20)间通过螺栓连接为一体；下方的声屏障斜支撑(22)与水平钢挑梁(20)焊接，上方的声屏障斜支撑(22)两端分别与水平钢挑梁(20)以及L型钢(32)焊接；在主梁两侧翼缘以及L型钢(32)上预留预应力钢筋(34)孔道，安装有预应力钢筋(34)，其张拉后通过预应力锚索(35)锚固；
在水平钢挑梁(20)上设置有声屏障基础(19)；
每侧的所述声屏障基础(19)上设置有两根王字形钢立柱(7、8)；
两根王字形钢立柱(7、8)之间设置有吸声材料板(1、2、3、26、27、28)，吸声材料板(1、2、3、26、27、28)为内外两层，分别设置在王字形钢立柱(7、8)的内、外侧凹槽内；每层的吸声材料板(1、2、3、26、27、28)为多块，每块吸声材料板(1、2、3、26、27、28)均镶嵌有不锈钢框架(13)；每块吸声材料板下方均设置有防撞橡胶垫(12)；
所述王字形钢立柱(7、8)上还设置有钢挡板(4、10)，钢挡板(4、10)底部距离声屏障基础(19)一定位置处，其顶面托住所述吸声材料板(1、2、3、26、27、28)；
所述电动伸缩杆(5、9)固定在王字形钢立柱(7、8)的内侧凹槽上，用于控制内层的吸声材料板的升降；电动伸缩杆(5、9)上部与内层吸声材料板底部的防撞橡胶垫(12)接触；
所述风速传感器(6)和智能开关(29)固定在两根王字形钢立柱(7、8)之间的声屏障基础(19)上；
电源(25)预埋在声屏障基础(19)中；电动伸缩杆(5、9)与布置在声屏障基础(19)上的风速传感器(6)以及智能开关(29)串联，并通过电线(15)与电源(25)连接；
所述吸声材料板(1、2、3、26、27、28)上设置有多排间隔设置的圆孔或圆孔与半圆孔的组合。
2.根据权利要求1所述的一种具有主动调谐风荷载功能的双层错位多孔式声屏障装置，其特征在于：所述钢挡板(4、10)通过螺栓组固定在王字形钢立柱(7、8)上，并距离声屏障基础(19)10cm处。
3.根据权利要求1所述的一种具有主动调谐风荷载功能的双层错位多孔式声屏障装置，其特征在于：所述王字形钢立柱(7、8)顶端设置有橡胶柱帽(24)。
4.根据权利要求1所述的一种具有主动调谐风荷载功能的双层错位多孔式声屏障装置，其特征在于：所述王字形钢立柱(7、8)顺桥向左右两侧相应位置预留有安装孔，其内部表面涂有聚四氟乙烯层(14)，用以减小吸声材料板(1、2、3、26、27、28)与王字形钢立柱(7、8)之间的摩擦阻力；所述王字形钢立柱(7、8)高2.5m，截面长30cm，宽25cm，腹板厚度3cm，翼缘厚度1cm，其通过地脚螺栓固定在声屏障基础(19)上。
5.根据权利要求1所述的一种具有主动调谐风荷载功能的双层错位多孔式声屏障装置，其特征在于：所述钢挡板(4、10)为口字形，厚度为1cm，内部尺寸由王字形钢立柱(7、8)尺寸确定，并由螺栓组固定在王字形钢立柱(7、8)上；所述钢挡板是吸声材料板的限位装置，用于限制吸声材料板的竖向移位。
6.根据权利要求1所述的一种具有主动调谐风荷载功能的双层错位多孔式声屏障装置，其特征在于：所述电源(25)为交流电；所述电线(15)为铜线外侧包裹有耐磨、耐腐蚀的胶皮；所述王字形钢立柱(7、8)、不锈钢框架(13)、电动伸缩杆(5、9)、钢挡板(4、10)的材质均为不锈钢，表面进行防腐蚀处理，增加结构的耐久性。
7.根据权利要求1所述的一种具有主动调谐风荷载功能的双层错位多孔式声屏障装置，其特征在于：内外两层的吸声材料板(1、2、3、26、27、28)均为上下三排，每个吸声材料板(1、2、3、26、27、28)尺寸为长2m，宽80cm，厚10cm；其中，部分吸声材料板(1、2、27、28)有两排上下间隔20cm的圆孔，每排有7个圆孔，圆孔孔径为20cm，相邻两圆孔圆心间距离为25cm，两排圆孔分别与吸声材料板的上下边缘间隔10cm，与吸声材料板的左右边缘间隔30cm；另一部分吸声材料板(3、26)则由一排圆孔和一排半圆孔构成，包括外层的最底层吸声材料板(3)以及内层的最顶部吸声材料板(26)，其中，外层的最底层吸声材料板(3)上的半圆孔在圆孔下部，而内层的最顶部吸声材料板(26)上的半圆孔在圆孔上部。
8.根据权利要求1所述的一种具有主动调谐风荷载功能的双层错位多孔式声屏障装置，其特征在于：所述吸声材料板均由离心玻璃棉毡或类似的声学填料以及其他隔声材料复合制成。
9.根据权利要求1所述的一种具有主动调谐风荷载功能的双层错位多孔式声屏障装置，其特征在于：内外两层吸声材料板的错位距离以及开孔上下排距可根据吸声材料板上的开孔孔径确定；此外，声屏障所受风压大小计算公式为：
式中P为风压(kN/m2)，v为风速(m/s)。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的一种具有主动调谐风荷载功能的双层错位多孔式声屏障装置，其特征在于：当声屏障基础(19)上的风速传感器(6)检测到风速超过5m/s，即4级风限值时，智能开关(29)接通电源，控制电动伸缩杆(5、9)缩短5cm后关闭电源，内侧的吸声材料板(28、27、26)和防撞橡胶垫(12)受重力随电动伸缩杆(5、9)向下运动5cm后停止，此时内外两层吸声材料板的圆孔部分重合；当风速传感器(6)检测到风速超过14m/s，即7级风限值时，智能开关(29)接通电源，控制电动伸缩杆(5、9)再缩短5cm后关闭电源，此时内外两层吸声材料板的圆孔重合部分增大；当风速传感器(6)检测到风速超过20m/s，即9级风限值时，智能开关(29)接通电源，使电动伸缩杆(5、9)再缩短10cm，至钢挡板(4、10)处固定，此时内外两层吸声材料板的圆孔全部重合，孔道为开合状态，同时声屏障整体高度降低，其迎风面积大大降低，致使结构承受的风荷载也降低，进而降低了结构因为风压过大而损坏倾覆的概率，大大提高结构的稳定性；
当风速传感器(6)检测到风速低于各个限值时，智能开关(29)接通电源，控制电动伸缩杆(5、9)伸长相应长度，将内层吸声材料板顶起，带动吸声材料板(28、27、26)和防撞橡胶垫(12)向上运动；当一共运动了20cm，即圆孔直径时，此时内外两层吸声材料板的圆孔刚好完全错位，孔道为闭合状态，声屏障继续工作，降低噪音。
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